Назначение
Счётчики газа ультразвуковые Гобой-1М (далее - счётчик) предназначены для местного и дистанционного измерения объёма и объёмного расхода природного газа по ГОСТ 5542-2014, приведенных к стандартным условиям, а также времени нахождения счётчиков в нерабочем состоянии вследствие их неисправности.
Описание
Принцип действия счетчика основан на измерении времени прохождения ультразвуковых импульсов в движущейся среде по направлению движения и против него в зависимости от скорости среды. Разность этих времён пропорциональна средней скорости движения среды. Для известной площади сечения трубопровода, зная распределение скоростей по сечению трубопровода в местах установки ультразвуковых датчиков, определяется объёмный расход. Интегрируя объёмный расход по времени измерений получают объём газа при рабочих условиях.
Счётчик состоит из первичного преобразователя расхода (ПР) с двумя пьезоэлектрическими преобразователями, установленными по оси потока, а также встроенных преобразователей давления (ПД), температуры (ПТ) и измерительно-вычислительного блока (ИВБ) с жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ) и клавиатурой, выполненных в интегральном исполнении.
В счетчиках реализована методика вычисления теплофизических свойств природного газа согласно ГОСТ 30319.2-2015 «Газ природный. Методы расчета физических свойств. Вычисление физических свойств на основе данных о плотности при стандартных условиях и содержании азота и диоксида углерода».
Используя значения температуры и давления газа, полученные от ПД и ПТ, рассчитывается объём газа, приведенный к стандартным условиям.
На ЖКИ счётчика отображается следующая информация:
- суммарный объём газа нарастающим итогом, приведенный к стандартным условиям, м3;
- время нахождения счётчика в нерабочем состоянии, ч;
- текущее время (часы, минуты);
- текущая дата (год, месяц, число);
- расчётный час, ч;
- заводской номер счётчика;
- абсолютное давление газа, кПа;
- температура газа, °С;
- объёмный расход газа в рабочих условиях, м3/ч.
Счетчики осуществляют ведение часовых, суточных и месячных архивов средних значений результатов измерений при стандартных и рабочих условиях. Глубина часовых архивов составляет 135 суток, суточных - 490 суток, месячных - не менее 2,5 лет.
Электропитание счётчика осуществляется от автономного источника питания (литиевой батареи).
Счетчик имеет вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «взрывобезопасный» для категории и группы взрывоопасных смесей IIAT5.
Имеются два конструктивных исполнения счётчиков по их монтажу на трубопроводах. Исполнения отличаются расположением цифрового индикатора и клавиатуры.
Общий вид счетчика и схема пломбировки для нанесения знаков поверки, представлена на рисунке 1.
Места пломбирования счётчика
Рисунок 1 - Общий вид счетчика и места пломбирования для нанесения знака поверки
Программное обеспечение
В счётчиках используется встроенное программное обеспечение (ПО), которое предназначено для выполнения функций измерений объёма природного газа, приведенного к стандартным условиям и передачи полученного результата на устройства верхнего уровня.
ПО обеспечивает выполнение следующих функций:
- измерение времени распространения ультразвуковых импульсов по потоку и против потока, измерение давления и температуры газа;
- вычисление разности времен распространения сигналов по потоку и против;
- пересчет полученных данных в значения расхода и объёма нарастающим итогом;
- выдачу значений текущих данных, данных нарастающим итогом и передачу информации на модуль жидкокристаллического дисплея, а также архивных данных во внешние устройства.
Метрологически значимая часть ПО счётчиков представляет собой программное обеспечение платы модуля измерений.
Нормирование метрологических характеристик проведено с учетом применения ПО.
Конструкция счетчиков исключает возможность несанкционированного влияния на ПО счетчиков и измерительную информацию.
У ровень защиты ПО и измерительной информации от преднамеренных и непреднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014 - высокий.
И дентификационные данные метрологически значимой части ПО указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные метрологически значимой части ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ПО платы модуля измерений |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 5.хх |
| Цифровой идентификатор ПО | * |
| где х - принимает значения от 0 до 9. * - данные недоступны, так как данное ПО не может быть модифицировано, загружено или прочитано через какой-либо интерфейс после опломбирования |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диаметр условного прохода Ду, мм | 25, 32, 40, 50, 65, 80 |
| Значения характеристик расхода Qмакс, Qhom, Qmuh, Q^, м3/ч | в соответствии с таблицей 4 |
| Порог чувствительности при измерении расхода, м3/ч | в соответствии с таблицей 4 |
| Диапазон измерений температуры измеряемой среды, °С | от -23,15 до +50 |
| Диапазон измерений абсолютного давления измеряемой среды, кПа | от 100 до 300 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения объёма и объёмного расхода газа, приведенных к стандартным условиям, по поддиапазонам, %: - от 0,1 Рмакс (включительно) до Рмакс (включительно) — от Qmuh (включительно) до 0,1 Рмакс | ±1; ±2 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения объёмного расхода газа при рабочих условиях по поддиапазонам, %: - от 0,1 Q^c (включительно) до Qm^c (включительно) — от Qmuh (включительно) до 0,1 Qмakс | ±0,6; ±1,7 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения объёма и объёмного расхода в рабочих условиях, вызванной отклонением температуры измеряемого газа от условий градуировки, % на каждые 10 °С, % | ±0,1 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности1 измерения объёмного расхода газа в рабочих условиях, вызванной отличием физических свойств воздуха и природного газа (от текущего значения объёмного расхода воздуха), % | ±0,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности канала измерений абсолютного давления при индивидуальной его градуировке в рабочем диапазоне давлений и в рабочем диапазоне температур окружающего воздуха и рабочей среды, % | ±0,25 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала измерения температуры при индивидуальной его градуировке в рабочем диапазоне температур окружающего воздуха и рабочей среды, °С | ±0,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности счётчика при вычислении объёма газа, приведенного к стандартным условиям, % | ±0,15 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения времени наработки и времени нахождения в неисправном состоянии, с/24 ч | ±5 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Абсолютное давление рабочей среды, кПа | от 90 до 300 |
| Температура рабочей среды, °С | от -35 до +50 |
1 Дополнительная относительная погрешность счетчиков при измерении объемного расхода газа в рабочих условиях вызвана отличием физических свойств воздуха (среда, на которой производится градуировка канала измерения расхода) и природного газа (среда, на которой производится эксплуатация счетчика)
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 |
| Длины прямых участков, не менее: - до счётчика - после счётчика | 5 Ду; 3Ду |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С: - атмосферное давление, кПа - относительная влажность окружающей среды при температуре 35 °С, %, не более | от -35 до +50; от 84 до 106,7 98 (без конденсации влаги) |
| Напряжение электропитания от источника постоянного тока, В | от 3,2 до 3,6 |
| Средняя потребляемая мощность, Вт, не более | 0,0029 |
| Количество разрядов ЖКИ | 8 |
| Выходные электрические сигналы: - цифровой (с протоколом обмена) | RS485 |
| Габаритные размеры, мм, не более | 345x137x178 |
| Масса, кг, не более | 6,5 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 100 000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 12 |
| Маркировка взрывозащиты, не ниже | 1ExibIIAT5 |
Таблица 4 - Характеристики диапазона измерений расхода при рабочих условиях QMaKC, QH0M, Qnep и Qmuh счётчиков________________________________________________________________________
| Наименование параметра | Типоразмер |
| G10 | G16 | G25 | G40 | G65 | G100 |
| Диаметр условного прохода Ду, мм | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 |
| Максимальный расход QM^C, м3/ч | 16 (25) | 25 | 40 (65) | 65 | 100 (160) | 160 |
| Номинальный расход Qhom, м3/ч | 10 | 16 | 16 | 40 | 65 | 100 |
| Переходный расход Qw, м3/ч | 1,6 | 2,5 | 4,0 | 6,5 | 10,0 | 16,0 |
| Минимальный расход Qmuh, м3/ч | 0,16 | 0,25 | 0,40 | 0,65 | 1,00 | 1,6 |
| Порог чувствительности, м3/ч | 0,032 | 0,05 | 0,08 | 0,13 | 0,20 | 0,32 |
Счётчики могут выпускаться с расширенным диапазоном расхода (Q^^, указано в скобках).
Знак утверждения типа
наносится на наклеиваемую на корпус счётчика маркировочную табличку и полиграфическим методом на титульные листы паспорта и руководства по эксплуатации счётчика.
Комплектность
Таблица 3 - Комплектность
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
| Счётчик газа ультразвуковой | Гобой-1М | 1 шт. | |
| Заглушка (или колпачок) | РИЮУ.725317.002 (РИЮУ.725315.002) | 2 шт. | |
| Труба | РИЮУ.723141.006 | 1 шт. | |
| Программное обеспечение | РИЮУ.407251.008 ПО1 | 1 шт. | Компакт диск |
| Руководство по эксплуатации | РИЮУ.407251.008 РЭ | 1 экз. | |
| Методика поверки | РИЮУ.407251.008 МП с изменением №1 | 1 экз. | |
| Паспорт | РИЮУ.407251.008 ПС | 1 экз. | |
Поверка
осуществляется по документу РИЮУ.407251.008. МП «Счётчики газа ультразвуковые Гобой-1М. Методика поверки», с изменением № 1, утвержденному ЗАО КИП «МЦЭ» 11 июля 2017 г.
Основные средства поверки:
- грузопоршневой манометр абсолютного давления МПА-15, регистрационный номер 4222-74, диапазон измерений от 0 до 400 кПа, пределы относительной погрешности ±0,01 %;
- калибратор температуры КТ-1, регистрационный номер 29228-05, диапазон воспроизводимых температур от минус 40 до плюс 110 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,01 °С;
- термопреобразователь сопротивления платиновый эталонный первого разряда ПТС-10М, регистрационный номер 11804-99, диапазон измерения температуры от минус 40 до плюс 60 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,01 °С;
- секундомер электронный СТЦ2, пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения интервалов времени Т составляют ±(15-10’6-Т+0,01) с;
- стенд для настройки, испытаний и поверки расходомеров и счётчиков газа СНИП РСГ-М (регистрационный номер 30070-05), диапазон измерений расхода от 0,01 до 400 м3/ч, пределы допускаемой относительной погрешности измерений воспроизводимых расходов ±0,3%.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в свидетельство о поверке, паспорт и на пломбы, как показано на рисунке 1.
Сведения о методах измерений
приведены в документе МЦКЛ.0335.М-2017 Объемный расход и объем газа. Методика измерений с помощью счетчиков газа ультразвуковых Гобой-1М с изменением №1, регистрационный номер по Федеральному реестру ФР.1.29.2017.27594.
Нормативные документы
ГОСТ 8.611-2013 ГСИ. Расход и количество газа. Методика (метод) измерений с помощью ультразвуковых преобразователей расхода
ГОСТ Р 8.618-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объёмного и массового расходов газа
ГОСТ Р 8.840-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1 - 1-106 Па
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ГОСТ 15528-86 Средства измерений расхода, объёма или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения
ТУ 311-00227465.059-2001 Счётчики газа ультразвуковые Гобой-1. Технические условия
39695-08
